近日,我院宿杰課題組在國際頂級期刊《Nano Energy》(中科院大類一區,影響因子:19.069)上發表題為“3D wearable piezoresistive sensor with waterproof and antibacterial activity for multimodal smart sensing”(https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108492) 研究論文。青島大學特聘教授曹明惠為論文第一作者兼通訊作者,青島大學特聘教授宿杰、劉彤與MGI集團工程師冷明為共同通訊作者。該項目得到國家自然科學基金以及山東省自然科學基金的支持。

目前,高靈敏度、優異的穩定性和快速的響應已經逐漸滿足了3D可穿戴壓阻傳感器的快速發展的要求。然而,對可穿戴電子產品至關重要的防水和抗菌性能等重要參數卻沒有得到足夠的重視。本項工作利用石墨烯(rGO)、銀納米顆粒(Ag NPs)、三維聚氨酯(PU)和熱塑性聚氨酯(TPU)制備了兼具防水和抗菌功能的三維可穿戴壓阻傳感器。該傳感器最高靈敏度可達152.98 kPa?1,在連續工作超過10,000次后仍能保持優異的穩定性和靈敏度保持(~90%)。此外,該傳感器展現了出色的防水和高抗菌活性(>99.9%),為實現日常穿戴提供了充分的便利。該傳感器還可以捕捉到用戶的指法習慣、打字強度和打字速度,克服傳統密碼認證系統在安全性上的缺陷,進一步提高了信息的安全性。該3D壓阻式傳感器在多模態智能傳感領域顯示出巨大的潛力,為開發智能可穿戴傳感器和未來廣泛的商業應用提供了機遇。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108492